1畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開題報(bào)告學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)(論文)題目:白菜移栽機(jī)栽植臂造型與仿真設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師: 年 3 月 19 日2畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開 題 報(bào) 告文 獻(xiàn) 綜 述1、白菜移栽機(jī)研究的目的及意義近年來由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn),為移栽機(jī)具的發(fā)展提供了很好的發(fā)展前景,20 世紀(jì) 80 年代以后近年來由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,移栽機(jī)具發(fā)展迅速,從不到 1000 臺(tái)上升到將近 8000 臺(tái)。東北等大型農(nóng)場多采用工廠化營養(yǎng)缽苗和機(jī)械化栽植技術(shù),總體水平相對較高。移栽是蔬菜生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一,栽具有對氣候的補(bǔ)償作用和使作物生育提早的綜合效益,可以充分利用光熱資源,其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均非??捎^。長期以來,蔬菜生產(chǎn)一直是一項(xiàng)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),勞動(dòng)力成本占蔬菜生產(chǎn)成本的 50%以上。目前,約有 60%蔬菜是采用育苗移栽方式種植的,并且,移栽作業(yè)仍以人工為主。采用人工移栽,勞動(dòng)強(qiáng)度大,作業(yè)效率低,難以實(shí)現(xiàn)大面積移栽,從而導(dǎo)致生產(chǎn)規(guī)模小,生產(chǎn)效益低下,制約了蔬菜生產(chǎn)的發(fā)展,所以實(shí)現(xiàn)移栽作業(yè)機(jī)械化已成為我國蔬菜種植迫切需要解決的問題。大白菜是我國北方居民秋冬季節(jié)主要的蔬菜消費(fèi)品種,它具有價(jià)格低廉、品質(zhì)柔嫩、口感酥脆、營養(yǎng)豐富、吃法多樣、耐貯存、好運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn),非常受人們的歡迎。隨著春季耐抽薹結(jié)球白菜新品種的育成,大白菜結(jié)束了秋季種植、半年供應(yīng)的局面,實(shí)現(xiàn)了周年均衡供應(yīng),而且春白菜以較高的種植效益深受菜農(nóng)的喜愛。育苗移栽是大白菜栽培的種主要方式。采用這種方式,可以更合理地安排茬口,延長大白菜前作的收獲期,而又不延誤大白菜的生長。利用少量育苗地提前育苗,從而大大提高了土地利用率。同時(shí),集中育苗也便于管理,可以更合理地安排勞動(dòng)力,并可節(jié)約用種量。據(jù)調(diào)查,在黃河以北地區(qū),秋冬大白菜的種植面積占秋菜種植面積的 50%左右,東北地區(qū)可達(dá) 60%左右。大白菜生長期較短,生產(chǎn)成本低、產(chǎn)量高,且價(jià)格低,尤其在秋冬大白菜的收獲季節(jié),其價(jià)格是所有蔬菜中最低的。因此,它適合于城鎮(zhèn)中低收入水平的家庭和廣大農(nóng)民的要求。所以白菜生產(chǎn)的機(jī)械化與自動(dòng)化也是農(nóng)業(yè)機(jī)械化與自動(dòng)化的一項(xiàng)發(fā)展目標(biāo)。對于白菜栽植機(jī)械的研究將是白菜機(jī)械化生產(chǎn)的一個(gè)新的階段,將白菜種子進(jìn)行集中和規(guī)范式的種植,通過密集化的種植方式使白菜種子迅速而且健康的生長為白菜苗,再通過對白菜苗的篩選,將健壯的,長勢優(yōu)良的白菜苗進(jìn)行下地栽植,一方面避3免了直接播種時(shí)產(chǎn)生的育種不良的問題,另一方面由于是選用進(jìn)行篩選的白菜苗進(jìn)行栽植,提高了成活率而且由于是選用健壯的白菜苗所以白菜長勢會(huì)格外的好。白菜栽植機(jī)的研究既會(huì)解決白菜播種過程時(shí)出現(xiàn)的問題而且在選擇苗體時(shí),被篩選出的不良苗體也可當(dāng)小白菜食用,這樣就又增加了白菜生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟(jì)效益。所以白菜栽植機(jī)的研究就有了其長遠(yuǎn)的實(shí)際效益。2、國內(nèi)外對于白菜栽植機(jī)的研究現(xiàn)狀白菜的種植一般都采用的是直播種植,首先通過選用優(yōu)良的品種進(jìn)行育種,育種后在適宜的播種期進(jìn)行播種,然后通過合理的田間管理和肥水管理使白菜進(jìn)行健康的生長,期間要進(jìn)行菜田覆蓋和病蟲害的防治。國內(nèi)的缽苗移栽機(jī)種類較多,有鉗夾式、導(dǎo)苗管式、吊藍(lán)式及帶夾圓盤式等多種。采用栽植器形式不同,適合栽植作物也不同。(1)鉗夾式缽苗移栽機(jī)多采用鏈條鉗夾式,這種移栽機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是移栽平穩(wěn),種苗直立度較高,工作效率在較低速的情況下,可以保證不漏苗;在高速的情況下,由于是人工喂苗,工作效率大大下降,漏苗、缺苗率大大增加。這種移栽機(jī)的應(yīng)用較少,有被淘汰的趨勢。 (2)導(dǎo)苗管式缽苗移栽機(jī)是一種新型的缽苗移栽機(jī)械。這種移栽機(jī)的特點(diǎn)是:有一個(gè)水平喂苗盤和一個(gè)垂直或傾斜的將缽苗送入開溝器的導(dǎo)苗管。根據(jù)缽苗進(jìn)入苗溝的形式不同又分為推落苗式、指帶式和直落苗式三種。 (3)吊藍(lán)式缽苗移栽機(jī)是一種適合缽體尺寸較大的缽苗移栽機(jī)械,最適宜地膜覆蓋后的打孔移栽作業(yè)。此類機(jī)型最大的優(yōu)點(diǎn)是缽苗在移栽過程中不受任何沖擊,特別適合于根系不很發(fā)達(dá)而且易破的缽苗移栽,整地較為復(fù)雜,喂苗速度不能過高,否則漏栽率將增加,生產(chǎn)率較低。 國內(nèi)的主要研究單位及主要機(jī)型有:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的 2ZDF 型導(dǎo)苗管式移栽機(jī);黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院的 2Z-2 型玉米缽苗移栽機(jī);山東泰安的 2ZM-2 型和 2ZM—ZAI型棉花移栽機(jī);四川省研制的 2ZYS-4 型油菜移栽機(jī)等。基于國內(nèi)外的關(guān)于移栽機(jī)械的研究狀況,并根據(jù)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求,由于水稻插秧機(jī)工作形式與本次設(shè)計(jì)的目的相似,故將以水稻插秧機(jī)為原型進(jìn)行白菜移栽機(jī)的研究與設(shè)計(jì)。4參考文獻(xiàn)[1] 陳殿奎.蔬菜機(jī)械化育苗的現(xiàn)狀與展望[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), [2]蔡承智 梁穎 等.對我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展途徑的探討[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè), [3]張波屏.現(xiàn)代種植機(jī)械工程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997.61.[4] 姜明海,李孝存,鄒振萍. 龍江 2ZT—403 型手扶式機(jī)動(dòng)插秧機(jī)分插機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析[J]. 農(nóng)機(jī)化研究, 1999,(02). [5]“富來威”2Z-455 型機(jī)動(dòng)插秧機(jī)[J]. 浙江農(nóng)村機(jī)電, 2006,(05). [6] 燕明德. XDNZ630 型水稻高速插秧機(jī)[J]. 當(dāng)代農(nóng)機(jī), 2006,(04). [7]郭曉劍,關(guān)向東. 2ZS-2 型蔬菜秧苗移栽機(jī)研制[J]. 農(nóng)機(jī)化, 2007, (04) . [8] 巴慧珍. 2ZT-2 型紙筒甜菜移栽機(jī)的移栽機(jī)構(gòu)[J]. 糧油加工與食品機(jī)械, 1996, (04) . [9] 耿端陽. 我國北方地區(qū)機(jī)械化育苗移栽技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展[J]. 農(nóng)機(jī)化研究, 2001, (03) . [10] 正昌. 正昌豐裕 2ZY-2 型油菜移栽機(jī)[J]. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備, 2007, (06) . [11] 何揚(yáng)清,尹文慶,章士秀. 3 種旱地移栽機(jī)栽植器的性能分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2006, (24) . [12] 李愛華,姜燕飛,王宏章. 鴨嘴式蔬菜移栽機(jī)的研究設(shè)計(jì)[J]. 農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化, 2007, (03) . [13] 徐麗明,張鐵中,史志清. 玉米自動(dòng)移栽機(jī)取苗機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J]. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2000 [12] 季浩民, 吳建華, 秦建國. 著力實(shí)現(xiàn)“五個(gè)到位”加快插秧機(jī)推廣跨越式發(fā)展[J]. 江蘇農(nóng)機(jī)化, 2005,(01)[14] 鄧立平. 2Z-455 手扶步進(jìn)式插秧機(jī)[J]. 湖南農(nóng)業(yè), 2006,(05)[15] 日本開發(fā)新型無人插秧機(jī)[J]. 南方農(nóng)機(jī), 2004,(05)[16 張愛群. 日本插秧機(jī)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 機(jī)電產(chǎn)品市場, 1999,(01)5畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開 題 報(bào) 告本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑)1、白菜移栽機(jī)栽植臂的設(shè)計(jì) 栽植臂的設(shè)計(jì),難點(diǎn)在于由于白菜苗含水量大且韌性差,所以在移栽時(shí)容易傷苗,在設(shè)計(jì)過程中要使白菜苗得到很好的保護(hù)。同時(shí)要有最佳的速度與運(yùn)動(dòng)軌跡,保證分插機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確性和可靠性。既要保證準(zhǔn)確的株距,還要保證白菜苗的直立度。在移栽過程中要保證較低的漏栽率和重栽率。本設(shè)計(jì)的栽植臂對比水稻插秧機(jī)分插機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)。2、研究方法由于沒有實(shí)際的白菜移栽機(jī)械進(jìn)行實(shí)際測試與比照,本次設(shè)計(jì)以水稻插秧機(jī)為原型進(jìn)行設(shè)計(jì),由于其工作原理以及運(yùn)動(dòng)方式相似所以通過比對以及試驗(yàn)來進(jìn)行對白菜移栽機(jī)的研究設(shè)計(jì)。一方面通過對水稻插秧機(jī)的不斷優(yōu)化來滿足白菜移栽機(jī)的要求,另一方面利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),以三位軟件為媒介對白菜移栽機(jī)的工作過程進(jìn)行模擬,最終獲得理想的設(shè)計(jì)方案。3、研究中遇到的問題栽植臂運(yùn)動(dòng)過程中需要整合速度和運(yùn)動(dòng)軌跡,對于數(shù)據(jù)采集要求嚴(yán)格,并能應(yīng)用三位軟件對實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果進(jìn)行模擬,需要大量時(shí)間反復(fù)試驗(yàn)。曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析較之一般曲柄搖桿機(jī)構(gòu)更為復(fù)雜,它的栽植臂內(nèi)含推秧裝置,在推秧過程中其隨栽植臂運(yùn)動(dòng)同時(shí)又相對栽植臂轉(zhuǎn)動(dòng),在推秧結(jié)束時(shí),碰撞緩沖墊。碰撞瞬時(shí),給栽植臂的作用力傳遞到曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心和搖桿軸,使它們產(chǎn)生一個(gè)作用力峰值,是不可忽略的,因而不能作為一般的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。平衡力產(chǎn)生的力偶矩在一個(gè)周期內(nèi)時(shí)而為正,時(shí)而為負(fù),而平衡力是依據(jù)鏈條伸出的兩個(gè)方向確定的,它沒有正負(fù)之分。因而不能用矩陣方法求解動(dòng)力學(xué)方程組。用矩陣求動(dòng)力學(xué)方程,勢必在平衡力矩為負(fù)時(shí),求得鏈條力為負(fù)值,這與實(shí)際不符。由于其橡膠密封圈作用產(chǎn)生較大鉸鏈點(diǎn)摩擦力矩,忽略它們產(chǎn)生誤差,在方程中引入摩擦力矩,則使線性方程組轉(zhuǎn)為非線性,再則有的摩擦力矩的方向在周期內(nèi)發(fā)生變化,以上問題需在計(jì)算時(shí)作數(shù)學(xué)和程序編制方面的處理。6畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見:1.對“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語:2.對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)(論文)結(jié)果的預(yù)測:指導(dǎo)教師: 年 月 日所在專業(yè)審查意見:負(fù)責(zé)人: 年 月 日